Sciencemag.cz
Doporučujeme
Provázané fotony se přenášejí při kvantové kryptografii, co ale zkusit přenést konkrétní stav qubitů kvantového počítače? To je jiný typ úlohy. Přenos provázaných (zapletených, entanglement) qubitů prostřednictvím komunikačního kanálu dlouhého asi metr, jak ho demonstrovali na University of Chicago, nepůsobí rozhodně nijak oslnivě, nicméně ve skutečnosti má jít o rekord a zároveň významný pokrok.
Fakticky jde o přenos stavu qubitů mezi dvěma uzly prostřednictvím kabelu. Kabel měl také podobu metr dlouhého supravodiče. V každém z obou uzlů se nacházely tři qubity, opět na bázi supravodičů. Stav každého z qubitů byl odeslán v podobě mikrovln (fotonů). Přenos proběhl v řádu nanosekund, takže by v rámci techniky mělo docházet k jen minimální ztrátě informace (šum/dekoherence). V rámci studie se také podařilo rozšířit zapletení qubitů. Nejprve byly spolu provázány dva qubity, po jednom z každého uzlu, a pak byl entanglement rozšířen na celý uzel, čímž se zapletlo všech 6 qubitů.
K čemu je to celé dobré? Celá tato technika může umožnit modulární výpočty pomocí kvantových počítačů. Na různých specializovaných uzlech by paralelně probíhaly různé výpočty a pak by se stavy qubitů (aktivní mezivýpočet) přenášely do dalšího uzlu. Nebo by v určité fázi výpočtu byly do něj další uzly (qubity v nich) přímo přidány v podobě „vzdáleného provázání“. Pro praktickou využitelnost bude ovšem samozřejmě třeba dokázat přenášet mnohem složitější kvantové stavy… Autoři studie chtějí svůj systém brzy rozšířit na koordinaci v rámci tří uzlů; i nadále budou pracovat s qubity založenými na supravodičích.
Youpeng Zhong et al. Deterministic multi-qubit entanglement in a quantum network, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03288-7
Zdroj: University of Chicago / Phys.org
